一种用于辐射冷却的MgO涂料及其制备工艺

一种用于辐射冷却的mgo涂料及其制备工艺
技术领域
1.本发明涉及辐射制冷技术领域，尤其是涉及一种用于辐射冷却的mgo涂料及其制备工艺。


背景技术：

2.辐射冷却技术是通过反射绝大部分太阳光并通过大气窗口(8μm-13μm)向温度为3k的外太空发射红外热量的新型被动式冷却技术。制备可大规模生产、高效、绿色的日间辐射冷却涂料，能有效减少制冷能耗，减少碳排放。辐射冷却材料要求在太阳光波段具有高反射率(r》90％)，且在大气窗口波动具有高发射率(e》90％)。因此，制备可大规模生产、高效、制备简单、施工方便的辐射冷却材料是推广该新型冷却技术的重点及难点。
3.涂料在施工前以液态形式存在，可直接喷涂、刮涂在被冷却对象表面，而后自然干燥形成固态膜，不需要借助其他粘黏剂，是一种较好的辐射制冷材料的应用方式。目前传统商业白色涂料由tio2颗粒和丙烯酸酯组成。由于tio2较高的折射率(》2.5)及丙烯酸酯固有的红外发射率，商业涂料表现出一定的辐射冷却性能。然而，tio2的电子带隙(3.0ev)小于紫外光(3.2ev)，其不可避免地吸收紫外光与蓝紫光。因此，商业涂料的太阳光反射率无法超过86％，无法直接应用于建筑等辐射冷却降温。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种用于辐射冷却的mgo涂料及其制备工艺，以解决现有技术中商业涂料的太阳光反射率不高的技术问题。
5.目前，已有很多研究将caco3、baso4、al2o3等电子带隙较高的材料做成辐射制冷涂料并取得了不错的效果。mgo材料的电子带隙为7.2ev，高于已有辐射冷却涂料的颗粒带隙，能保证更低的紫外吸收，且mgo材料在大气窗口波段具有高发射率，因此具有极大的日间辐射冷却潜力。
6.故而本发明提供一种用于辐射冷却的mgo涂料及其制备工艺，包括如下组分：mgo颗粒、涂料基质、无水乙醇、消泡剂和成膜助剂；
7.其中，所述mgo颗粒的粒径分布不均一。
8.作为本发明的一种实施方式，所述涂料基质为pva溶液。
9.作为本发明的一种实施方式，所述用于辐射冷却的mgo涂料主要由：0.8～1.2体积份pva溶液、2体积份无水乙醇、0.8-1.2体积份mgo颗粒以及体积分数为0.3v％的消泡剂和体积分数为0.4v％的成膜助剂组成。
10.作为本发明的一种实施方式，所述用于辐射冷却的mgo涂料主要由：1体积份pva溶液、2体积份无水乙醇、1体积份mgo颗粒以及体积分数为0.3v％的消泡剂和体积分数为0.4v％的成膜助剂组成。
11.作为本发明的一种实施方式，所述mgo颗粒的粒径为0～2μm。
12.作为本发明的一种实施方式，所述pva溶液的质量分数为8％～10％。
13.本发明还提供了一种用于辐射冷却的mgo涂料的制备工艺，包括如下步骤：
14.步骤100、取pva颗粒制备成pva溶液，作为涂料基质；
15.步骤200、将mgo颗粒与涂料基质混合，并加入无水乙醇进行分散搅拌，获得预分散涂料；
16.步骤300、对预分散涂料进行超声处理，再加入消泡剂和成膜助剂，获得涂料成品。
17.作为本发明的一种实施方式，在步骤100中，制备pva溶液具体包括：
18.取pva颗粒置于水中常温搅拌第一预设时间，再加热至第一预设温度后搅拌第二预设时间以使得pva充分溶解，关闭加热继续搅拌直至pva溶液恢复至常温，获得pva溶液；
19.其中，所述第一预设时间为10min；
20.所述第一预设温度为90℃；
21.所述第二预设时间为20min。
22.作为本发明的一种实施方式，在步骤200中，所述分散搅拌通过高速分散机实现；
23.其中，所述高速分散机的分散频率为6000r/min-8000r/min，分散时间为3h。
24.作为本发明的一种实施方式，在步骤300中，超声处理通过细胞破碎仪实现；
25.其中，超声处理时间为30min；
26.超声功率为600w；
27.超声间歇时间设置为2秒。
28.与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：
29.(1)本发明采用不同粒径的mgo颗粒作为涂料的主要成分，不同粒径的颗粒对不同波段的太阳光散射效果不同，粒径非均一分布的涂料颗粒能更好地实现太阳光全波段的反射；
30.(2)由于涂料中颗粒的体积分数不可能无限制提高，因此溶剂的光谱特性十分重要，本涂料采用pva溶液作为涂料的溶剂，使得涂料有更高的发射率。
31.(3)本发明提供的该涂料易于制备，且太阳光反射率r为95％，红外发射率e为93％，光谱特性显著优于商业tio2白色涂料(r：80％，e：90％)。
附图说明
32.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1为本发明实施例1制备的mgo涂料太阳光反射率；
34.图2为本发明实施例1制备的mgo涂料红外发射率；
35.图3为本发明实施例1制备的mgo涂料扫描电镜图；
36.图4为不同粒径mgo涂料复折射率实部；
37.图5为不同粒径mgo涂料复折射率虚部；
38.图6为不同粒径mgo涂料红外反射率；
39.图7为不同粒径mgo涂料的散射系数；
40.图8为非均一mgo涂料大气窗口红外反射率；
41.图9为mgo颗粒粒径分布；
42.图10为pva太阳光透过率。
具体实施方式
43.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
44.通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。
45.基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
46.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
47.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
48.鉴于现有技术中已有很多研究将caco3、baso4、al2o3等电子带隙较高的材料做成辐射制冷涂料并取得了不错的效果。考虑到mgo材料的电子带隙为7.2ev，高于已有辐射冷却涂料的颗粒带隙，能保证更低的紫外吸收，且mgo材料在大气窗口波段具有高发射率，具有极大的日间辐射冷却潜。
49.因此，本发明实施例提供了一种用于辐射冷却的mgo涂料及其制备工艺，包括如下组分：mgo颗粒、涂料基质、无水乙醇、消泡剂和成膜助剂；
50.基于上述辐射制冷涂料的现有组分，本发明实施例的特征之一在于，mgo颗粒的粒径分布不均一，即采用不同粒径的mgo颗粒作为涂料的主要成分。
51.具体地，mgo材料在中红外波段具有强烈的声子共振效应，在以颗粒形式存在后，周围的pva介质削弱了mgo的复折射率，提高了其与空气之间的阻抗，实现了涂料的高红外发射率。然而，不同粒径的mgo颗粒的共振强度不同，具有不同的红外色散作用，对于不同波段的红外光具有不同程度的吸收性。因此，在考虑太阳光反射的基础之上，分析不同粒径mgo颗粒在红外波段的声子共振效应，是确保mgo涂料高红外发射率的前提。
52.复折射率的实部与虚部是表征材料红外光的色射和吸收效应的重要尺度，依据maxwell-garnett-mie，分别计算了0.5μm、1.0μm、2.0μm粒径mgo涂料的有效介电常数，进而求得了该粒径下涂料在大气窗口的复折射率。如图4、5所示。由图4可知，mgo颗粒粒径越小，涂料折射率的衰变越加明显，即色散作用越强。当颗粒粒径为0.5μm时，涂料折射率在大气窗口波段有一明显的波动，折射率在11.4μm-12.5μm波段由0.21突变到2.31。过大的折射率
波动将导致红外光的反射，而适当的色散有利于内部红外光的吸收。随着颗粒粒径的增大，尽管折射峰的数量增多，但折射率相对变化幅度逐渐缩小，波动曲线的峰值与谷值的差距在缩小，色散作用整体在减弱。此外，可以发现不同颗粒具体不同位置的折射峰，即不同颗粒涂料的红外色散发生在不同波段。
53.复折射率的虚部又称为吸收系数、消光系数等。如图5所示，粒径为0.5μm、1.0μm的mgo涂料的折射率为负数。通常，自然界中的材料折射率虚部为实数，然而由多种材料复合而成的“超材料”的虚部会出现负数情况。可以发现，粒径为2.0μm的mgo涂料的吸收系数光谱更加宽广，即在大气窗口波段的红外发射率更强。
54.为了更直观地比较不同粒径涂料的红外共振效应，依据fresnel理论计算了不同粒径涂料的红外反射率，如图6所示。可以发现，粒径2.0μm的mgo涂料具有最小的反射率(峰值《0.3)，粒径1.0μm的涂料次之(峰值《0.6，反射范围较窄)，粒径2.0μm的涂料红外反射率最高(峰值《0.6，反射范围宽)。尽管选择粒径更大的mgo颗粒，涂料的反射率最小，但单一粒径颗粒构成的涂料的红外发射率在局部仍有低值。因此，为实现的mgo涂料在整个大气窗口波段的高红外发射率，同样需要选择非均一分布的颗粒粒径。
55.在mgo选用不同粒径的颗粒的基础上，为制备理想的辐射冷却涂料，需要依据光学原理设计理想的涂料颗粒粒径分布。对于不同粒径组成的mgo涂料，具有不同的光谱特性。在太阳光波段，不同粒径的颗粒对不同波段的太阳光散射效果不同，粒径非均一分布的涂料颗粒能更好地实现太阳光全波段的反射。此外，不同粒径颗粒对不同波段红外光的散射、吸收效果也大不相同。其中大粒径的颗粒(8μm)在大气窗口的吸收峰更广。因此，兼顾颗粒粒径对太阳光反射及涂料红外发射的影响，是确保涂料冷却功能的重点。
56.为此，本发明中关于mgo颗粒粒径选择主要分为三步：
57.第一步，确定不同粒径颗粒的太阳光散射特性；
58.第二步，确定不同粒径颗粒对红外波段共振的影响；
59.第三步，依据非均一粒径分布的复合涂料的理论红外发射率确定mgo颗粒粒径分布。
60.具体地，mgo颗粒散射效应：
61.通常，当颗粒的尺寸参数值接近1时，颗粒对入射电磁波的散射效果最佳。颗粒的尺寸参数由颗粒粒径、周围基质折射率与入射电磁波波长决定。为确定不同波段入射太阳光的颗粒散射情况，依据mie理论分别计算了粒径分别为0.5μm、1.0μm、2.0μm、3.0μm时mgo颗粒的散射系数，结果如图7所示。
62.对于某一粒径的mgo颗粒，其散射系数随着波长的增大，呈现先增大后减小的变化趋势。当入射电磁波较小时，即颗粒尺寸大于入射波(尺寸参数》1)，颗粒与波之间主要发生吸收作用。当入射电磁波与尺寸参数相近时(尺寸参数＝1)，发生米氏散射，其中前向散射强于后向散射，出现散射系数峰值。当入射电磁波较大，即颗粒尺寸小于入射电磁波时(尺寸参数《1)，发生瑞利散射，散射象函数分布较为均匀。为实现入射太阳光的反射，需要入射光通过颗粒的多重散射诱导，由入射方向改变出射方向。因此，前向散射更强的mie散射更能实现这一要求。
63.由计算结果可知，粒径大小为0.5μm左右的微粒能有效散射可见光(0.4μm-0.7μm)；0.5μm-2.0μm粒径范围的微粒能有效散射近红外光。而当颗粒粒径超过3.0μm时，散射系
数的峰值已不在可见光波段范围。因此，为保证全波段的太阳光反射效果，mgo颗粒的粒径分布主要集中于2.0μm内，即mgo颗粒的粒径为0～2μm。
64.另外，由mgo颗粒的太阳光散射效果及红外共振效果可知，选择粒径非均一分布的mgo颗粒能起到更佳的日间辐射冷却效果，且颗粒粒径应尽量控制在0μm-2.0μm范围内。通常，对于某一特定的mgo颗粒制备条件，所制备的近乎无穷大数量的mgo颗粒，其粒径呈对数正态分布。
65.为确定mgo粒径具体分布，限制mgo颗粒粒径小于等于2μm的比例为90％，此时mgo粒径分布概率密度函数仅为单一变量函数，即分布密度函数的方差可由期望值求得。
66.针对不同期望值的粒径分布，其涂料红外反射率各不相同。依据非均一分布粒径涂料的介电常数计算方法及fresnel方程，求得概率密度分布函数期望为-0.288，方差为0.569时涂料反射率最小，约为0.9，如图8所示。可以发现，在大气窗口波段红外光谱分布均匀，没有明显谷值。此时，理想mgo颗粒粒径分布峰值为0.75μm，根据该对数正态分布情况，制备实际mgo颗粒分布如图9所示。实际mgo颗粒约90％粒径小于2.0μm，与对数概率密度函数曲线拟合良好。
67.本发明实施例的特征之二在于，选用pva溶液作为涂料基质(溶剂)。
68.具体地，涂料主要由溶质(散射颗粒)和溶剂两部分按一定比例组成。对于商业tio2白色涂料，在一定颗粒浓度范围内(《30v％)，太阳光反射率会随着tio2颗粒的体积分数的增加而升高。当颗粒浓度超过30v％这一阈值时，反射率反而开始下降。这是由于过于密集的散射颗粒无法完全分散，形成了局部的堆积。然而，若涂料颗粒具有低太阳光吸收性时，随着浓度的继续增加，涂料的基质所吸收的太阳光减少，涂料整体的反射率会再次增加。mgo具有高电子带隙(7.6ev)，对紫外光、蓝紫光等吸收性低，是良好的辐射冷却材料制备原料。由于涂料中颗粒的体积分数不可能无限制提高，因此溶剂的光谱特性不可不考虑。
69.聚乙烯醇(polyvinylalcohol，pva)被广泛应用于建筑用胶、纺织浆料、粘合剂、纤维、造纸等行业。基于其出色的高透性、成膜性、粘结性、热稳定性，pva被用作mgo辐射冷却涂料的涂料基质。图10为pva的太阳光透过率。由图可知，pva在全太阳光波段都有良好的透过率(约为0.9)，吸收率极低。综上，为实现高太阳光反射率，本研究按照颗粒50v％的颗粒体积分数设计mgo辐射冷却涂料。
70.由于pva在水中的溶解度有限，实验中发现随着pva含量的增加，容易出现溶解不完全，流动性差的问题，这一问题在质量分数超过10％时较为明显，同时随着含量增加，溶液粘度上升，搅拌困难，因此质量分数在10％以下较好。但是考虑到蒸馏水的使用量，以及需要更多的pva作为基质提供红外发射率，因此pva浓度不宜过低，否则会影响涂料的冷却效果，因此选择pva溶液的质量分数为8％～10％。
71.本发明还提供了上述用于辐射冷却的mgo涂料的制备工艺，包括如下步骤：
72.一种mgo涂料的制备工艺，包括以下步骤：
73.1)将pva颗粒在水中常温搅拌，后加热搅拌待pva充分溶解后，关闭加热继续搅拌直至pva溶液恢复至常温，得到一定质量分数的pva溶液。
74.其中，常温搅拌时间为10min；
75.加热温度为90℃；
76.加热搅拌时间为20min；
77.质量分数为8％～10％。
78.2)将mgo颗粒加入pva溶剂，在大颗粒溶度下，散射颗粒往往无法充分分散，因此在配置过程需加入无水乙醇，使得mgo颗粒更易分散。将冷却至室温的pva溶液、无水乙醇、mgo颗粒按照一定的体积比混合。将配备的涂料置于高速分散机中以固定频率分散搅拌一段时间。
79.具体地，可根据pva溶液、无水乙醇、mgo颗粒的体积比为(0.8～1.2)：2：(0.8～1.2)的投料量进行投料。
80.高速分散机频率为6000r/min-8000r/min；
81.搅拌时间为3h。
82.3)在高速分散机完成预分散后，用细胞破碎仪对涂料进行超声处理，起到进一步分散的作用，并且添加消泡剂和成膜助剂增加消泡效果和涂料成膜效果，经过处理后的涂料已经完成初步制备。
83.其中，消泡剂的体积分数为0.3v％；
84.成膜助剂的体积分数为0.4v％；
85.超声处理涂料时间为30min；
86.超声功率为600w；
87.超声间歇时间设置为2秒。
88.最后，本发明实施例制备的涂料在喷涂时选择高压气枪喷涂的方式，以使得在建筑或金属等表面反复喷涂使涂料覆盖更加均匀，其中，反复喷涂次数为10～12次；获得涂料覆盖厚度为140～160μm。
89.实施例1
90.(1)使用量筒量取20ml去离子水于洁净烧杯中，将烧杯其置于磁力搅拌器之上，放入转子，在无加热情况下低速旋转5min。随后，称取1.74g的pva颗粒倒入烧杯中，继续搅拌10min。由于pva在常温下难溶于水，将磁力搅拌器开启加热模式，加热温度设定为90℃。在持续时间约20min后，pva充分溶解，关闭加热模式继续搅拌，直至设置pva溶液恢复至常温。
91.(2)取与pva溶剂体积比为1:1的mgo颗粒，在大颗粒溶度下，散射颗粒往往无法充分分散，因此在配置过程需加入无水乙醇，使得mgo颗粒更易分散，而在喷涂过程，易挥发的乙醇会在涂料高速射流过程中完成挥发。将冷却至室温的pva溶液、无水乙醇、mgo颗粒按照1:2:1的体积比混合，将配备的涂料以7000r/min的频率置于高速分散机中分散搅拌3h。
92.(3)在高速分散机完成预分散后，在涂料中加入体积分数为0.3v％的消泡剂，和0.4v％的成膜助剂，增加消泡效果和涂料成膜效果。随后应用细胞破碎仪超声处理涂料30min，超声功率为600w，超声间歇时间设置为2秒，经过超声处理后的涂料已完成初步制备。
93.检测例1
94.将实施例1制得的涂料使用高压气枪喷涂10次，获得150μm厚度的涂层，对涂层进行太阳光反射率、红外发射率的检测并利用扫描电镜进行观察，其中太阳光反射率采用紫外-可见光-近红外分光光度计(lambda750)测得，应用傅里叶变换红外光谱仪(vertex70v)测得涂料在中红外波段的发射光谱，应用场扫描发射电子显微镜(sigmahd,zeiss)观察所制备mgo涂料的形貌，结果如图1-3所示，实施例1的检测结果为：太阳光反射率r为95％，红
外发射率e为93％，光谱特性显著优于商业tio2白色涂料(r：80％，e：90％)。
95.实施例2
96.(1)使用量筒量取20ml去离子水于洁净烧杯中，将烧杯其置于磁力搅拌器之上，放入转子，在无加热情况下低速旋转5min。随后，称取1.74g的pva颗粒倒入烧杯中，继续搅拌10min。由于pva在常温下难溶于水，将磁力搅拌器开启加热模式，加热温度设定为90℃。在持续时间约20min后，pva充分溶解，关闭加热模式继续搅拌，直至设置pva溶液恢复至常温。
97.(2)取与pva溶剂体积比为1.2:0.8的mgo颗粒，在大颗粒溶度下，散射颗粒往往无法充分分散，因此在配置过程需加入无水乙醇，使得mgo颗粒更易分散，而在喷涂过程，易挥发的乙醇会在涂料高速射流过程中完成挥发。将冷却至室温的pva溶液、无水乙醇、mgo颗粒按照1.2:2:0.8的体积比混合，将配备的涂料以7000r/min的频率置于高速分散机中分散搅拌3h。
98.(3)在高速分散机完成预分散后，在涂料中加入体积分数为0.3v％的消泡剂，和0.4v％的成膜助剂，增加消泡效果和涂料成膜效果。随后应用细胞破碎仪超声处理涂料30min，超声功率为600w，超声间歇时间设置为2秒，经过超声处理后的涂料已完成初步制备。
99.检测例2
100.将实施例2制得的涂料使用高压气枪喷涂10次，获得150μm厚度的涂层，对涂层进行太阳光反射率、红外发射率的检测并利用扫描电镜进行观察，其中太阳光反射率采用紫外-可见光-近红外分光光度计(lambda750)测得，应用傅里叶变换红外光谱仪(vertex70v)测得涂料在中红外波段的发射光谱，应用场扫描发射电子显微镜(sigmahd,zeiss)观察所制备mgo涂料的形貌，结果显示，太阳光反射率r为93％，红外发射率e为93％，光谱特性显著优于商业tio2白色涂料(r：80％，e：90％)，但效果劣于例1，原因是mgo的浓度相较偏低。
101.实施例3
102.(1)使用量筒量取20ml去离子水于洁净烧杯中，将烧杯其置于磁力搅拌器之上，放入转子，在无加热情况下低速旋转5min。随后，称取1.74g的pva颗粒倒入烧杯中，继续搅拌10min。由于pva在常温下难溶于水，将磁力搅拌器开启加热模式，加热温度设定为90℃。在持续时间约20min后，pva充分溶解，关闭加热模式继续搅拌，直至设置pva溶液恢复至常温。
103.(2)取与pva溶剂体积比为0.8:1.2的mgo颗粒，在大颗粒溶度下，散射颗粒往往无法充分分散，因此在配置过程需加入无水乙醇，使得mgo颗粒更易分散，而在喷涂过程，易挥发的乙醇会在涂料高速射流过程中完成挥发。将冷却至室温的pva溶液、无水乙醇、mgo颗粒按照0.8:2:1.2的体积比混合，将配备的涂料以7000r/min的频率置于高速分散机中分散搅拌3h。
104.(3)在高速分散机完成预分散后，在涂料中加入体积分数为0.3v％的消泡剂，和0.4v％的成膜助剂，增加消泡效果和涂料成膜效果。随后应用细胞破碎仪超声处理涂料30min，超声功率为600w，超声间歇时间设置为2秒，经过超声处理后的涂料已完成初步制备。
105.检测例3
106.将实施例3制得的涂料使用高压气枪喷涂10次，获得150μm厚度的涂层，对涂层进行太阳光反射率、红外发射率的检测并利用扫描电镜进行观察，其中太阳光反射率采用紫
外-可见光-近红外分光光度计(lambda750)测得，应用傅里叶变换红外光谱仪(vertex70v)测得涂料在中红外波段的发射光谱，应用场扫描发射电子显微镜(sigmahd,zeiss)观察所制备mgo涂料的形貌，结果显示，太阳光反射率r为95.3％，红外发射率e为93％，光谱特性显著优于商业tio2白色涂料(r：80％，e：90％)，虽然相较例1光学性质略有提升，但是涂料的粘性有些下降，实际喷涂后会出现成膜效果差于例一，实际应用能力下降。
107.综上可知，实施例1-3的检测结果表明，在pva溶液、无水乙醇、mgo颗粒的体积比为(0.8～1.2)：2：(0.8～1.2)时，制备的涂料的光谱特性均显著优于商业tio2白色涂料，其中在pva溶液、无水乙醇、mgo颗粒的体积比为1：2：1时，效果最优。
108.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。